Le mot cohésion vient du mot latin cohaerere, ce qui signifie «rester ensemble ou rester ensemble». En chimie, la cohésion est une mesure de la façon dont les molécules collent les unes aux autres ou se regroupent. Elle est causée par la force d'attraction cohésive entre des molécules similaires. La cohésion est une propriété intrinsèque d'une molécule, déterminée par sa forme, sa structure et sa distribution de charges électriques. Lorsque des molécules cohésives se rapprochent, l'attraction électrique entre les parties de chaque molécule les maintient ensemble.
Les forces cohésives sont responsables de tension superficielle, la résistance d'une surface à la rupture sous contrainte ou tension.
Exemples
Un exemple courant de cohésion est le comportement des molécules d'eau. Chaque molécule d'eau peut former quatre liaisons hydrogène avec les molécules voisines. Le fort Coulomb l'attraction entre les molécules les rapproche ou les rend «collantes». Parce que les molécules d'eau sont plus fortement attirées par chacune autres que d'autres molécules, elles forment des gouttelettes sur les surfaces (par exemple, des gouttes de rosée) et forment un dôme lors du remplissage d'un récipient avant de se répandre sur le côtés. La tension superficielle produite par la cohésion permet aux objets légers de flotter sur l'eau sans s'enfoncer (par exemple, les piétons qui marchent sur l'eau).
Une autre substance cohésive est le mercure. Les atomes de mercure sont fortement attirés les uns vers les autres; ils perlent ensemble sur les surfaces. Le mercure se colle à lui-même lorsqu'il coule.
Cohésion vs Adhésion
Cohésion et adhésion sont des termes souvent confondus. Alors que la cohésion fait référence à l'attraction entre des molécules du même type, l'adhésion fait référence à l'attraction entre deux types de molécules différents.
Une combinaison de cohésion et d'adhésion est responsable de capillarité, ce qui se produit lorsque l'eau monte à l'intérieur d'un mince tube de verre ou de la tige d'une plante. La cohésion maintient les molécules d'eau ensemble, tandis que l'adhésion aide les molécules d'eau à adhérer au verre ou aux tissus végétaux. Plus le diamètre du tube est petit, plus l'eau peut remonter.
La cohésion et l'adhésion sont également responsables du ménisque des liquides dans les verres. Le ménisque de l'eau dans un verre est le plus élevé là où l'eau est en contact avec le verre, formant une courbe avec son point bas au milieu. L'adhésion entre les molécules d'eau et de verre est plus forte que la cohésion entre les molécules d'eau. Le mercure, d'autre part, forme un ménisque convexe. La courbe formée par le liquide est la plus basse là où le métal touche le verre et la plus élevée au milieu. En effet, les atomes de mercure sont plus attirés les uns par les autres par la cohésion que par le verre par l'adhésion. Parce que la forme du ménisque dépend en partie de l'adhérence, il n'aura pas la même courbure si le matériau est changé. Le ménisque d'eau dans un tube en verre est plus incurvé que dans un tube en plastique.
Certains types de verre sont traités avec un agent mouillant ou un surfactant pour réduire la quantité d'adhérence afin cette action capillaire est réduite et aussi pour qu'un récipient délivre plus d'eau quand il est versé en dehors. La mouillabilité ou mouillage, la capacité d'un liquide à s'étaler sur une surface, est une autre propriété affectée par la cohésion et l'adhérence.